Induktionshärtevorrichtungen für Walzen sind in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt und bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau zumeist aus dem Maschinengestell,
Einrichtung zum vertikalen Einspannen einer zu behandelnden Walze und Antriebseinrichtung
für die eingespannte Walze, die während der Wärmebehandlung um ihre Achse rotieren
soll, sowie aus parallel zur Walze höhenverfahrbarer, an einen Transformator angeschlossener
Induktoreinheit für die Induktionserwärinung der Walze. Bei den bekannten Ausführungsformen
ist die Induktoreinheit als Spule ausgeführt, die in mehreren Windungen die zu behandelnde
Walze über die Behandlungslänge umgibt. Das ist aus mehreren Gründen nachteilig,
vor allen! bedarf es besonderer und aufwendiger Traggerüste, um diese Induktoreinheit
über eine zu behandelnde Walze zu stülpen. Nichtsdestoweniger läßt sich über die
Länge der zu behandelnden Walze eine. gleichmäßige Temperaturverteilung regelmäßig
nicht sicherstellen. Das hat erhebliche nachteilige Folgen für die angestrebte Wärmebehandlung
und Härtung.Induction hardening devices for rolls are in various embodiments
known and in their basic structure mostly consist of the machine frame,
Device for vertical clamping of a roller to be treated and drive device
for the clamped roller, which rotates around its axis during the heat treatment
should, as well as from parallel to the roller adjustable in height, connected to a transformer
Inductor unit for induction heating of the roll. In the known embodiments
the inductor unit is designed as a coil that has several turns to be treated
Surrounds roller over the treatment length. This is disadvantageous for several reasons,
above all! there is a need for special and elaborate supporting scaffolding around this inductor unit
to put over a roller to be treated. Nonetheless, one can talk about the
Length of the roller to be treated one. even temperature distribution regularly
not make sure. This has considerable detrimental consequences for the desired heat treatment
and hardening.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Induktionshärtevorrichtung
für Walzen zu schaffen, mit der Walzen unterschiedlichen Durchmessers ohne weiteres
behandelt werden können, während darüber hinaus eine gleichmäßige Temperatur der
zu behandelnden Walzen -über deren Länge sichergestellt werden soll.The invention is based on the object of an induction hardening device
for rollers to create with the rollers of different diameters easily
can be treated while also maintaining a uniform temperature of the
Rolls to be treated - over the length of which is to be ensured.
Die Erfindung betrifft eine Induktionshärtevorrichtung für Walzen,
in welche die Walze vertikal und um__ihre Längsachse drehbar ein espannt wird, mit
9
einer parallel zur Walzenlängsachse verfahrbaren Induktoreinheit. Die Erfindung-
besteht darin, daß die Induktoreinheit von mehreren Platten gebildet wird, welche
die Walze auf einem Teil ihres Umfangs und ihrer Länge rohrsegmentartig umfassen,
und daß über die Länge der Induktoreinheit verteilt mehrere Stelleinrichtungen angeordnet
sind, die eine Veränderung des Abstandes zwischen der Induktoreinhelt und der Walze,
durch paralleles Anfahren oder durch-Kippen der Induktoreinheit -gegen die Walzeäläilgsachse-
ermöglich#ii. - Bei der erfindungsgemäßen Induktionshärtevorrichtung ist
es nicht mehr erforderlich, die zu behandelnde Walze in eine Spule einzuführen oder
umgekehrt die Induktionsspule gleichsam über die zu behandelnde Walze zu stülpen.
Vielmehr wird mit Rohrsegmenten gearbeitet, die die Walze nur teilweise umschließen
und folglich seitlich an die zu behandelnde Walze herangefahren werden können. Durchinesserdifferenzen
zwischen Walze und Rohrsegmenten wirken sich nicht nachteilig aus. Um über die gesamte
Länge -det-'--iu - behand'elnden Walze gleiche Temperatur sicherzustellen,
sind. in der beschriebenen Weise Stelleinrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen,
über die Länge des Rohrsegments bzw. der Walze unterschiedlichen Abstand zwischen
Walze und Rohrsegment einzustellen. überraschenderweise kann durch diese Maßnahme
gleichmäßige Temperatur längs der gesamten Walze sichergestellt werden, wobei zum
Zweck der Temperaturerhöhung der Abstand zwischen Walze und Rohrsegment verkleinert
wird, zum Zweck der Temperaturerniedrigung der Abstand vergrößert wird, und folglich
nach Maßgabe einer - an der zu behandelnden Walze dürchzuführenden Temperaturmessung
ohne weiteres die Einstellung so getroffen werden kann, daß die zu behandelnde Walze
über ihre gesamte Länge gleiche Temperatur aufweist. Handelt es sich um aufeinanderfolgende
Behandlung von Walzen gleichen Durchmessers, so kann eine bei einer Walze getroffene
Einstellung auch für die Behandlung der weiteren Walzen beibehalten werden.The invention relates to an induction hardening apparatus for rolls in which the roll vertically and rotatably um__ihre longitudinal axis is a espannt, 9 with a movable parallel to the roll longitudinal axis inductor. The invention consists in that the inductor unit is formed by several plates which encompass the roller on part of its circumference and its length in the manner of tubular segments, and that several actuating devices are arranged distributed over the length of the inductor unit, which change the distance between the inductor and the roller, made possible by parallel approach or by tilting the inductor unit against the roller axis. # ii. - In the inventive induction hardening apparatus, it is no longer necessary to introduce the roll to be treated in a coil or vice versa to fold the induction coil as it were on the roll to be treated. Rather, pipe segments are used which only partially enclose the roller and can consequently be moved sideways to the roller to be treated. Differences in diameter between the roller and the pipe segments do not have a disadvantageous effect. In order to ensure the same temperature over the entire length -det -'-- iu - treating roller. Provided in the manner described adjusting devices which make it possible to set different distances between the roller and the pipe segment over the length of the pipe segment or the roller. Surprisingly, uniform temperature, the entire roller along ensured, being reduced for the purpose of temperature increase of the distance between the roller and the pipe segment, for the purpose of lowering the temperature, the distance is increased, and thus in accordance with this measure a - to the roller to be treated dürchzuführenden temperature measurement the setting can easily be made so that the roller to be treated has the same temperature over its entire length. If it is a question of successive treatment of rollers of the same diameter, a setting made for one roller can also be retained for the treatment of the other rollers.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten.
So kann das Rohrsegment im ganzen ein starres Segment sein, welches in der beschriebenen
Weise mehr oder weniger stark gegen die Vertikale geneigt wird, so daß dadurch unterschiedlicher
Abstand zwischen Walze und Rohrsegment über die Höhe der Walze erreichbar ist. Es
besteht aber auch die Möglichkeit, das Rohrsegment im ganzen unter dem Einfluß der
Stelleinrichtungen verformbar auszuführen, so daß bei einer Mehrzahl von Stelleinrichtungen,
die über die Länge des Rohrsegments verteilt sind, unterschiedliche Abstände nach
Maßgabe der gewünschten Temperatur erreicht werden können. Handelt es sich um Walzen
verhältnismäßig großen Durchmessers, so empfiehltes sich, längs des Walzenumfanges
mehrere Rohrsegniente, gegebenenfalls an besonderen Traggerüsten, anzuordnen. Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch Einfachheit auszeichnet,
ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsegment bzw. die Rohrsegmente einerseits
(vorzugsweise unten) an den zugeordneten Transformator fest angeschlossen und mit-diesem
in Richtung auf die Walze und höhenverfahrbar sind und daß andererseits diese Rohrsegmente
über eine Stelleinrichtung unabhängig davon in Richtung auf die Walze verfahrbar
sind. - Bezüglich des elektrischen Aufbaus der Rohrsegmente gelten die üblichen
Regeln. Im allgemeinen wird man diese geometrisch als Rohrsegmente aufgebaute Induktoreinheit
aus im wesentlichen vertikalen Induktionsstäben aufbauen, die, parallel oder zu
Schleifen zusammengeschaltet sind. - Zur erfindungsgemäßen Induktionshärtevorrichtung
gehört gegebenenfalls auch eine Abschreckbrause, die nach Entfernung der Rohrsegmente
über die zu behandelnde Walze gefahren werden kann, wenn der Werkstoff der zu behandelnden
Walze zum Zweck der Härtung eine derartige Abschreckung vorschreibt.In particular, there are several possibilities within the scope of the invention. Thus, the pipe segment can be a rigid segment as a whole, which is inclined more or less strongly to the vertical in the manner described, so that a different distance between the roller and the pipe segment can be achieved over the height of the roller. But there is also the possibility of making the pipe segment as a whole deformable under the influence of the actuating devices, so that with a plurality of actuating devices which are distributed over the length of the pipe segment, different distances can be achieved depending on the desired temperature. In the case of rollers with a relatively large diameter, it is advisable to arrange several tubular segments along the circumference of the roller, if necessary on special supporting structures. A preferred embodiment of the invention, which is characterized by simplicity, is characterized in that the pipe segment or pipe segments on the one hand (preferably below) are firmly connected to the associated transformer and can be moved vertically with it in the direction of the roller and on the other hand Pipe segments can be moved independently of this in the direction of the roller via an adjusting device. - The usual rules apply to the electrical structure of the pipe segments. In general, this inductor unit, which is geometrically constructed as tube segments, will be built up from essentially vertical induction rods which are connected together in parallel or to form loops. - Part of the invention induction hardening apparatus optionally also a quench nozzles, which can be driven by removal of the tube segments over the roller to be treated, if the material of the roller requires to be treated for the purpose of curing such a deterrent.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß mit der erfindungsgemäßen Induktionshärtevorrichtung ohne weiteres Walzen
unterschiedlichen Durchmessers behandelt werden können, 7wozu es lediglich erforderlich
ist, das Rohrsegment oder die Rohrsegmente entsprechend nahe an die Walze heranzufahren.
Im übrigen können bei einer derartig aufgebauten Induktionshärtevoi-richtung die
zu behandelnden Walzen auf.einfache Weise in die Vorrichtung eingeiührt werden.
Von besonderem Vorteil ist jedoch die Tatsache, daß durch Verstellung des Abstandes
der Rohrsegmente gegenüber den Walzen über die Länge der Rohrsegmente die Temperaturverteilung
an der Walze gesteuert werden kann.The advantages achieved by the invention are mainly therein too
see that with the induction hardening device according to the invention without further rolling
different diameters can be treated, for which purpose it is only necessary
is to move the pipe segment or pipe segments accordingly close to the roller.
In addition, with an induction hardening device constructed in this way, the
Rolls to be treated are introduced into the device in a simple manner.
Of particular advantage, however, is the fact that by adjusting the distance
of the pipe segments compared to the rollers over the length of the pipe segments the temperature distribution
can be controlled on the roller.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Induktionshärtevorrichtung in Seitenansicht,
F i g. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1.
Die
in den Fi-uren daraestellte Induktionshärtevorrichtune für Walzen besteht in ihrem
-rundsätzlichen Aufbau aus dem Maschinengestelll, einer Einrichtung 2
a, 2 b zum vertikalen Einsl5annen einer zu behandelnden Walze
3 und einer Antriebseinrichtun- 4 für die Rotation der eingespannten Walze
um ihre Achse sowie aus einer parallel zur Walze 3
höhenverfahrbaren, an einen
Transformator 5 angeschlossene Induktoreinheit 6 für die Induktionserwärmunc,
der Walze 3. Im Ausführungsbeispiel besitzt die Einrichtung 2 a, 2
b zum vertikalen Einspannen einer zu behandelnden Walze3 zwei Einspanndorne
2a bzw. 2b, die hydraulisch betätigt werden können. Einer der Einspanndorne
2b besitzt einen Mitnehmer7 und über einen Getriebemotor8 wird dieser Mitnehmer7
in eine Umlaufbewegung versetzt, wobei er die zu behandelnde Walze3 mitnimmt, die
eine Ausnehmuno, aufweinen kann, in die der Mitnehmer 7 einfaßt. Die Induktoreinheit
6 ist bei der erfindun-s-emäßen Induktionshärtevorrichtune, cometrisch als
die Walze3 nur teilweise umgebejdes, im wesentl'ichen die Länge des zu behandelnden
Walzenabschnitts aufweisendes Rohrse-ment ausaeführt. Im Ausführungsbeispiel besitzt
diese Induktoreinheit 6 die Länge des Walzenballens. Über seine Län-e verteilt
besitzt sie Stelleinrichtungen 9,
die es zulassen, über die Länge der Induktoreinheit
6
bzw. der Walze 3 unterschiedlichen Abstand zwischen Walze j und der
Induktoreinheit 6 einzustellen. Die Induktoreinheit 6 kann dazu unter
dem Einfluß der Stelleinrichtuno,en 9 verformbar ausgeführt sein, wie es
in F i 1 strichpunktiert angedeutet worden ist. Die Stelleinrichtun-en
9 sind z. B. Zylinderkolbenanordnungen oder elektrische Stellmotoren.
- Im übriaen besteht bei Walzen croßen Durchmessers die Möalichkeit, länas
des Walzenuinfan-es mehrere Induktoreinheiten 6, tye-ebenenfalls an besonderen
Traazerüsten, anzuordnen. So kann die Maschine als C hinständer-, Zweiständer-
oder Dreiständermaschine ausaeführt -werden.In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment; it shows in a schematic representation FIG. 1 an induction hardening device according to the invention in side view, FIG. 2 is a plan view of the device according to FIG. 1. The induction hardening device for rollers shown in the figures consists in its basic structure of the machine frame, a device 2 a, 2 b for vertical insertion of a roller 3 to be treated and a drive device. 4 for the rotation of the clamped roller around its axis and from an inductor unit 6 , which is vertically movable parallel to the roller 3 and connected to a transformer 5 , for induction heating, the roller 3. In the exemplary embodiment, the device 2 a, 2 b for vertically clamping a to be treated Roller3 has two mandrels 2a and 2b, which can be operated hydraulically. One of the clamping mandrels 2b has a driver 7 and this driver 7 is set in a rotary motion via a gear motor 8, taking with it the roller 3 to be treated, which can have a recess into which the driver 7 engages. In the induction hardening device according to the invention, the inductor unit 6 is designed cometrically as a tubular element that only partially surrounds the roller 3 and essentially has the length of the roller section to be treated. In the exemplary embodiment, this inductor unit 6 has the length of the roll barrel. Distributed over its length, it has adjusting devices 9 which make it possible to set different distances between the roller j and the inductor unit 6 over the length of the inductor unit 6 or the roller 3 . The inductor unit 6 may thereto under the influence of Stelleinrichtuno, s 9 may be executed deformable, as has been indicated in dash-dotted lines F 1 i. The Stellinrichtun-en 9 are z. B. cylinder piston assemblies or electric servomotors. - In übriaen Crossen in diameter rollers there is Möalichkeit, Laenas of Walzenuinfan-es multiple unit inductors 6, tye-up rate, to be arranged on special Traazerüsten. So the machine as C hinständer-, Double column or three-column machine can -Will ausaeführt.
Im Ausführun-sbeispiel und nach bevorzuater Ausführunzsform der Erfindung
ist die Induktoreinheit 6 einerseits, nämlich unten, an den zugeordneten
Transformator 5 fest an-eschlossen und mit diesem in Richtung auf die Walze
und höhenverfahrbar. Das deuten die Pfeile 10 an. Das Verfahren in Richtuno,
auf die Walze 3 kann mit Hilfe eines Schlittens 11 in entsprechenden
Führunasschienen 12 über hvdraulische Stellmittel 13 erfolgen, die Höhenversteliung
erfolat zweckmäßiaerweise mit Hilfe einer c zr Spindel 14. Jedenfalls ist die Induktoreinheit
6
andererseits über eine oder mehrere Stelleinrichtuncen 9 unabhänai-
davon in Richtun- auf die Walze 3
verfahrbar, so daß eine Verstellung erfolgen
kann, wie sie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet worden C e ist.
Durcl-t den über die Länue der Walze 3 unterschiedlichen Abstand a zwischen
Walze 3 und Zylindersec,ment 6 läßt sich die Temperatur der zu behandelnden
Walze 3 über die aesamte Länae der Walze auf genau vor-e(,ebene Höhe halten.
Selbstverständlich kann auch aewollt unterschiedliche Temperatur bewirkt werden.In the exemplary embodiment and according to the preferred embodiment of the invention, the inductor unit 6 is on the one hand, namely at the bottom, firmly connected to the associated transformer 5 and can be moved vertically with it in the direction of the roller. This is indicated by the arrows 10 . The method in Richtuno, to the roller 3, with the aid of a carriage 11 in corresponding Führunasschienen 12 via hvdraulische adjusting means 13 take place, the Höhenversteliung erfolat zweckmäßiaerweise using a c zr spindle 14. In any case, the inductor unit 6 on the other hand, via one or more Stelleinrichtuncen 9 unabhänai - of which in direc- moved to the roller 3, so that an adjustment can be carried out, as has been indicated in phantom in Figure 1 C e.. The temperature of the roller 3 to be treated can be kept at exactly the same height over the entire length of the roller by the distance a between roller 3 and cylinder sec, ment 6 , which varies over the length of the roller 3 A different temperature is to be effected.
In elektrischer Hinsicht erfolgt der Aufbau der Induktoreinheit
6 bei der erfindunasoemäßen Induktionshärtevorrichtuncy nach den herrschenden
Baulehren. Das gilt auch füt die Auswahl der Frequenzen, Spannungen und Stromstärken.
Im allaemeinen wird man die Induktoreinheit aus im wesentlichen vertikalen Induktionsstäben
aufbauen, die parallel oder zu Schleifen zusammen-eschaltet sind.From an electrical point of view, the construction of the inductor unit 6 in the induction hardening device according to the invention takes place according to the prevailing construction gauges. This also applies to the selection of frequencies, voltages and currents. In general, the inductor unit will be built up from essentially vertical induction rods which are connected in parallel or in loops.
CC.